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肖騰洲 （1965-）
男，畢業(yè)于東北大學(xué)計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)，現(xiàn)就職于本鋼煉鐵廠，任計(jì)算機(jī)高級(jí)工程師，主要從事DCS/PLC工程與維護(hù)工作。

摘要：介紹了如何加快料線轉(zhuǎn)換的PLC編程思路及實(shí)現(xiàn)方法。

關(guān)鍵詞：PLC；梯型邏輯；料線轉(zhuǎn)換

Abstract: This paper introduces some PLC programming idea for speeding up line conversion, 
and their implementation method.

Key words: PLC; Ladder logic; Transform line

    PLC具有通用性強(qiáng)，編程方便，功能完善，廣泛應(yīng)用在本鋼煉鐵廠各個(gè)車間的生產(chǎn)流程控制之中，起到了巨大的作用。但在某些具體關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)上，還需要進(jìn)一步結(jié)合工藝要求，挖掘系統(tǒng)潛力，發(fā)揮更大效力。下面的兩個(gè)小程序就是這方面很好的例證。

1 二燒車間熔劑庫(kù)熔燃運(yùn)輸線與高爐球團(tuán)運(yùn)輸線之間的在線切換

1.1 問題提出

    二燒車間的溶劑及燃料是從物流原料車間（位于興安）翻車機(jī)或受礦槽受料，經(jīng)過十幾條長(zhǎng)皮帶（包括高壓供電皮帶）約三千多米距離輸送到溶劑庫(kù)的。同時(shí)這條運(yùn)輸線可以通過改變線路（翻板位置/小車位置/小皮帶正反轉(zhuǎn)選擇）為配料室槽上進(jìn)行精礦運(yùn)輸及為各高爐進(jìn)行球團(tuán)運(yùn)輸，特別是熔劑庫(kù)熔燃運(yùn)輸線與高爐球團(tuán)運(yùn)輸線之間轉(zhuǎn)換很煩瑣。首先要把舊線料運(yùn)凈，把整條運(yùn)輸線停下來，再對(duì)好新運(yùn)輸線路徑（沿途的相關(guān)翻板位置/小車位置/小皮帶正反轉(zhuǎn)選擇），發(fā)新線啟動(dòng)信號(hào)，響鈴數(shù)十秒后，逆向間隔數(shù)秒逐條皮帶啟動(dòng)到源頭。整個(gè)運(yùn)輸線的轉(zhuǎn)換從舊線停完到新線重啟完畢至少20多分鐘，在各種原料運(yùn)輸緊張的情況下不能滿足生產(chǎn)需要，同時(shí)頻繁啟停對(duì)設(shè)備也有不良影響。

1.2 工藝流程

1.3 程序?qū)崿F(xiàn)

    通過對(duì)熔燃運(yùn)輸線和球團(tuán)運(yùn)輸線的分析發(fā)現(xiàn)，它們中間有公共的數(shù)條皮帶，占運(yùn)輸鏈條的絕大部分，在進(jìn)行運(yùn)輸線的轉(zhuǎn)換時(shí)，不必停止它們，只需要改變兩端的源頭路徑和去路，具體來講就是源頭路徑是在翻車機(jī)和受礦槽皮帶之間轉(zhuǎn)換，去路是在熔燃運(yùn)輸線RR-1與球團(tuán)運(yùn)輸線1B通過SZ4-3的正反轉(zhuǎn)啟停來實(shí)現(xiàn)的，SZ4-3是固定可逆式皮帶，它是料線的轉(zhuǎn)換點(diǎn)。

    有了此思路，程序?qū)崿F(xiàn)的過程是：計(jì)算機(jī)畫面上設(shè)計(jì)一個(gè)SZ4-3正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換按鈕和反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換按鈕，工藝上SZ4-3正轉(zhuǎn)對(duì)RR-1、RR-2、RR-3/RR-4熔燃運(yùn)輸線，SZ4-3反轉(zhuǎn)對(duì)1B成品及球團(tuán)運(yùn)輸線。當(dāng)需要從球團(tuán)運(yùn)輸線轉(zhuǎn)換到熔燃運(yùn)輸線時(shí)，源頭停止下料一段時(shí)間，待空料頭通過SZ4-3皮帶后，計(jì)算機(jī)操作員點(diǎn)擊畫面上的SZ4-3正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換按鈕，程序上產(chǎn)生一個(gè)延時(shí)30秒的掉電時(shí)間節(jié)點(diǎn)，其狀態(tài)為閉合，用其并聯(lián)在梯型邏輯圖SZ4-1運(yùn)行條件所依賴的SZ4-3的反轉(zhuǎn)條件上，然后SZ4-3反轉(zhuǎn)停止并響鈴10秒，此時(shí)SZ4-1因延時(shí)掉電時(shí)間節(jié)點(diǎn)的保持關(guān)系而未停止，從而保證了整個(gè)上游皮帶運(yùn)輸在SZ4-3反轉(zhuǎn)停止期間并未停止，10秒響鈴警告后，根據(jù)RR-2的正反選擇而自動(dòng)間隔數(shù)秒把RR-3/RR-4、RR-2和RR-1啟動(dòng)起來，SZ4-3緊接著正轉(zhuǎn)啟動(dòng)，這時(shí)延時(shí)掉電時(shí)間節(jié)點(diǎn)也打開了，程序重新建立了SZ4-1與SZ4-3正轉(zhuǎn)之間的聯(lián)鎖關(guān)系；當(dāng)需要從熔燃運(yùn)輸線到球團(tuán)運(yùn)輸線轉(zhuǎn)換時(shí)，也是先把從1B開始的成品運(yùn)輸線運(yùn)轉(zhuǎn)起來，源頭憋料到轉(zhuǎn)換點(diǎn)（SZ4-3）后，計(jì)算機(jī)操作員點(diǎn)擊畫面上的SZ4-3反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換按鈕，與正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換一樣產(chǎn)生一個(gè)延時(shí)30秒的掉電時(shí)間節(jié)點(diǎn)來保住SZ4-1的運(yùn)行，然后SZ4-3正轉(zhuǎn)停止，間隔5秒后反轉(zhuǎn)啟動(dòng)，延時(shí)掉電時(shí)間節(jié)點(diǎn)也打開，程序重新建立了SZ4-1與SZ4-3反轉(zhuǎn)之間的聯(lián)鎖關(guān)系，而無料可運(yùn)的熔燃運(yùn)輸線可順停。

2 運(yùn)輸車間燒結(jié)礦/球團(tuán)礦運(yùn)輸線之間及其與煤粉運(yùn)輸線之間的在線切換

2.1 問題提出

    運(yùn)輸車間從1A至7A皮帶運(yùn)輸鏈可輸送燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、煤粉到七爐、六爐、五爐及煤粉車間儲(chǔ)煤倉(cāng)，不同去料點(diǎn)的轉(zhuǎn)變頻繁，需要停止舊線，選好新線后重新啟動(dòng)，浪費(fèi)輸料時(shí)間，頻繁啟停影響設(shè)備良好率，需要一種快速簡(jiǎn)便的切換方式。

2.2 工藝流程

2.3 程序?qū)崿F(xiàn)

    通過對(duì)成品運(yùn)輸線的分析發(fā)現(xiàn)，它們上游有十幾條公共皮帶，占運(yùn)輸鏈條的絕大部分，在進(jìn)行運(yùn)輸線的轉(zhuǎn)換時(shí)，不必停止它們，只需要改變?nèi)ヂ罚唧w來講就是從2A開始往上游的一系列皮帶在料線切換時(shí)都不必停車，程序中用延時(shí)掉電時(shí)間節(jié)點(diǎn)保持其繼續(xù)運(yùn)行，待CZ2-3走行小車走行到位（K401-位置數(shù)4/K301-位置數(shù)3/3C-位置數(shù)2/3A-位置數(shù)1）且CZ2-3小皮帶正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換到位后與2A重新建立起聯(lián)鎖關(guān)系轉(zhuǎn)換即告完成。CZ2-3是移動(dòng)可逆式皮帶，它是料線的轉(zhuǎn)換點(diǎn)。

    程序?qū)崿F(xiàn)是這樣的：計(jì)算機(jī)畫面上設(shè)計(jì)一個(gè)CZ2-3走行小車位置顯示（位置數(shù)）和要去位置按鈕（目的數(shù)），工藝上CZ2-3小皮帶正轉(zhuǎn)對(duì)3A運(yùn)輸線（物料去六爐五爐），CZ2-3小皮帶反轉(zhuǎn)可對(duì)七爐的K401、K301、煤粉車間儲(chǔ)煤倉(cāng)3C。當(dāng)需要燒結(jié)礦/球團(tuán)礦運(yùn)輸線之間及其與煤粉運(yùn)輸線之間的在線切換時(shí)，源頭停止下料一段時(shí)間，待空料頭通過CZ2-3皮帶后，計(jì)算機(jī)操作員點(diǎn)擊畫面上的CZ2-3要去位置按鈕，程序上產(chǎn)生一個(gè)延時(shí)40秒的掉電時(shí)間節(jié)點(diǎn)，其狀態(tài)為閉合，用其并聯(lián)在梯型邏輯圖2A運(yùn)行條件所依賴的CZ2-3的正反轉(zhuǎn)條件上，響鈴10秒，此時(shí)2A因延時(shí)掉電時(shí)間節(jié)點(diǎn)的保持關(guān)系而未停止，從而保證了整個(gè)上游皮帶運(yùn)輸在CZ2-3正反轉(zhuǎn)切換期間并未停止。

    10秒響鈴警告后，程序依據(jù)目的數(shù)先把CZ2-3下游相關(guān)目的線路啟動(dòng)起來，CZ2-3小車根據(jù)位置數(shù)和目的數(shù)的關(guān)系決定正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)走行，若是目的數(shù)大于位置數(shù)，小車反轉(zhuǎn)走行，待走行到目的數(shù)等于位置數(shù)時(shí)，小車停止；否則小車正轉(zhuǎn)走行，直到目的數(shù)等于位置數(shù)時(shí)，小車停止。

    CZ2-3小皮帶的控制也有講究：因?yàn)樵贙401-位置數(shù)4/K301-位置數(shù)3/3C-位置數(shù)2這三個(gè)位置時(shí)皮帶均為反轉(zhuǎn)，所以在它們之間料線切換時(shí)不必停止CZ2-3小皮帶的運(yùn)行；若是目的數(shù)為1而位置數(shù)大于等于2時(shí)，則CZ2-3小皮帶在料線切換時(shí)反轉(zhuǎn)停止，待小車走行到位且下游相關(guān)目的線路啟動(dòng)起來后，啟動(dòng)正轉(zhuǎn)，此時(shí)掉電時(shí)間節(jié)點(diǎn)打開，CZ2-3小皮帶重新建立與上（2A）游下游（3A…五爐六爐）的聯(lián)鎖關(guān)系；若是位置數(shù)為1而目的數(shù)大于等于2時(shí)，則CZ2-3小皮帶在料線切換時(shí)正轉(zhuǎn)停止，待小車走行到位且下游相關(guān)目的線路啟動(dòng)起來后，啟動(dòng)反轉(zhuǎn)，此時(shí)掉電時(shí)間節(jié)點(diǎn)打開，CZ2-3小皮帶重新建立與上（2A）游下游（K401/K301…七爐/3C…煤粉車間）的聯(lián)鎖關(guān)系。

3 結(jié)束語

    上面的兩個(gè)程序中第一個(gè)是本鋼煉鐵廠二燒車間美國(guó)霍尼韋爾TDC3000集散控制系統(tǒng)中配料室PLC控制器LM2中的梯型邏輯改進(jìn)，第二個(gè)邏輯實(shí)現(xiàn)是在本鋼煉鐵廠運(yùn)輸車間成品控制室西門子PLC中，兩個(gè)例子的共同點(diǎn)是都有公共運(yùn)輸鏈和料線的轉(zhuǎn)換點(diǎn)，通過其所在PLC控制器的深度編程，達(dá)到了機(jī)動(dòng)靈活切換料線，滿足了工藝上的迫切要求，提高了生產(chǎn)效率。

參考文獻(xiàn)

[1]何衍慶，戴自祥，俞金壽. 可編程序控制器原理及應(yīng)用技巧. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社，1998.

[2]高金源. 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)理論設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[M]. 北京: 北京航空航天大學(xué)出版社，2001.